Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Homburger Forscher publizieren zur Entschlüsselung des Geschmacks in Nature

11.10.2001


Sauer macht nicht nur lustig. Vielmehr kann es lebenswichtig sein, den Geschmack eines potenziellen Nahrungsmittels zu erkennen. David Stevens und Bernd Lindemann von der Fachrichtung Physiologie der Medizinischen Fakultät der Saar-Universität arbeiten seit Jahren zusammen mit den Arbeitsgruppen Kaupp (Jülich) und Meyerhof (Potsdam) an der Entschlüsselung des Geschmackssinns. Die Wissenschaftler versuchen dabei auf molekularer Ebene zu klären, wie ein Geschmackseindruck entsteht. Die Ergebnisse ihrer Arbeit zum Sauergeschmack haben sie nun in der Oktober-Ausgabe von Nature veröffentlicht, einer der weltweit führenden Fachzeitschriften für Naturwissenschaftler. Der Artikel zeigt, dass ein "Schrittmacherkanal" vom Typ HCN als Sauerrezeptor fungiert.

... mehr zu:
»HCN »HCN1 »HCN4 »Nahrung »Nature

Unser Geschmacksinn hat die lebenswichtige Funktion, die Nahrung auf Qualität und Bekömmlichkeit zu überprüfen. Er steuert unsere Nahrungsauswahl u.a. durch Lust/Unlust-Empfindungen. Das positive Gefühl, das ein guter Geschmack auslöst, ist ein wesentlicher Teil unserer biologischen und kulturellen Lebensqualität.

Süß und umami (Fleisch- oder Proteingeschmack) leiten den Menschen zu kalorienreicher Nahrung. Diese Geschmackseindrücke gehen typischerweise mit einem Lustempfinden einher. Bitter hingegen ist ein Warnsignal. Pflanzen bilden zu ihrer Verteidigung viele giftige und gleichzeitig bittere Stoffe wie z.B. Digitalis im Fingerhut und Alkaloide in der Tollkirsche. Bitter bedeutet: "Vorsicht, ich mach’ Dich krank." Nahrung mit kräftigem Bittergeschmack ist für uns Menschen ungenießbar.

Sauer warnt vor unreifen Früchten und verdorbenen Speisen. Stark saure Speisen sind ebenfalls ungenießbar. Zusammen mit salzig dient die saure Geschmacksqualität der Regulation unseres Wasser- und Mineralhaushaltes. Bei Mangelzuständen sind diese Geschmäcke von größter Bedeutung.

Schrittmacherkanal vom Typ HCN als Sauerrezeptor

In elektrophysiologischen Experimenten beobachteten die Forscher zunächst, dass die geschmacksempfindlichen Zellen der Zunge überraschenderweise einen Ionenkanal enthalten, der sonst als Teil der Schrittmacher-Automatik für das Herz und für regelmäßig feuernde Nervenzellen eingesetzt wird. Es handelt sich um den so genannten HCN-Kanal. (Für den Nicht-Fachmann: Kanäle sind Proteine, die einen schnellen Durchtritt von Ionen durch Zellmembranen ermöglichen.) Was macht ein Taktgeber-Baustein in Geschmackszellen? Hat der HCN vielleicht noch andere, bisher unbekannte Eigenschaften und Funktionen? Es zeigte sich weiter, dass die HCN-Kanäle in den Geschmacksknospen in den Varianten HCN1 und HCN4 exprimiert werden, und dass sie fast ausschließlich in Zellen vorkommen, die auf saure Reize reagieren können. So kommen sie nicht in denjenigen Zellen vor, die auf Süß-Reize oder Bitter-Reize reagieren. Weiterhin zeigte die Elektrophysiologie, dass mit der Aktivierung der sauer-detektierenden Zellen der Ionenstrom durch den HCN verstärkt wird, als wenn der Kanal durch den Sauer-Reiz selbst aktiviert würde. Eine solche Eigenschaft des HCN war aber nicht bekannt. Auf Grund der Literatur erschien sie eher unwahrscheinlich. Im weiteren Verlauf dieser Untersuchungen wurde der HCN-Kanal in einer Zell-Linie exprimiert, wo er bequemer erforscht werden konnte. Auch in der Zell-Linie reagierten HCN1 und 4 auf Sauer-Reize. Somit wurde eine neue Eigenschaft der HCN-Taktgeberkanäle entdeckt: Sie sind eben nicht nur Taktgeber-Baustein, sondern können auf extrazelluläre Protonen mit einer Veränderung ihrer Aktivierungskurve reagieren. Das macht die HCN-Kanäle zu proton-gesteuerten Kanälen, die als molekulare Rezeptoren für Sauer-Reize dienen können.
Vielleicht erinnern Sie sich daran, wenn Sie wieder mal in eine Zitrone beißen?

Der neue Artikel "Hyperpolarization-activated channels HCN1 and HCN4 mediate responses to sour stimuli" ist zu finden unter: Stevens, D. R., R. Seifert, B. Bufe, F. Müller, E. Kremmer, R. Gauss, W. Meyerhof, U. B. Kaupp, and B. Lindemann. 2001. Hyperpolarization-activated channels HCN1 and HCN4 mediate responses to sour stimuli. Nature. 413: 631-635.

Ein Übersichtsartikel von Prof. Lindemann zum Thema Geschmack ist bereits im September in Nature erschienen: Lindemann, B. 2001. Receptors and
transduction in taste. Nature. 413: 219-225.


Sie haben noch Fragen? Dann wenden Sie sich bitte an

Prof. Bernd Lindemann, Tel.: 06841-16-26464
E-Mail: phblin@uniklinik-saarland.de

oder

David Stevens, PhD, Tel.: 06841-16-26268
E-Mail: phdste@med-rz.uni-saarland.de

Claudia Brettar | idw
Weitere Informationen:
http://www.uniklinik-saarland.de/med_fak/physiol2/LDM/index.html

Weitere Berichte zu: HCN HCN1 HCN4 Nahrung Nature

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Up-Scaling: Katalysatorentwicklung im Industriemaßstab
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium
22.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften